Устройство для подвески секций обсадных колонн на цементном камне Советский патент 1982 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть применено при креплении скважин секциями обсадных колонн.

Известно устройство для подвески секций обсадных колонн, состоящее из корпуса, выполненного за одно целое со шпинделем, циркуляционного клапана золотникового типа и механизма управления, состоящего из фиксатора золотника в виде срезной шпильки, седла, выполненного на золотнике и шаре или разделительной пробки, Сбрасываемых в бурильную колонну с дневной поверхности 1 .

Недостатком этого устройства является неподвижность бурильных труб во время промывки и ожидания затвердения цемента, что вызывает их

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для подвески секций обсадных колонн на цементном камне, включающее корпус, СОСТОЯЩИЙ из наружной и внутренней частей с узлом передачи крутящего момента от одной части к другой, шпиндель., упорный подшипник, циркуляционный клапан золотникового

типа и муфту сцепления корпуса со шпинделем 2.

Недостатком данного устройства является ограниченная грузоподъемность, обуславливающая низкую эффективность и надежность его работы.

Цель изобретения - повышение грузопЬдъемности устройства, эффективности и надежности его работь при использовании гребе1 чатого подшипника.

Указанная цель достигается тем, что- наружная часть корпуса имеет выступы в верхней части, а внутренняя для взаимодействия с ними - ответные выступы, причем части корпуса установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга,.

На фиг.1 изображено устройство в транспортном положении при спуске в скважину, продольный разрез; на фиг,2 - устройство.в рабочем положении при промывке скважины; над зацементированной секцией с одновременным вращением пусковой колонны бурильных труб, продольный разрез; на фиг. 3 - устройство в положении при отводе пусковой колонны от зацементированной секции обсадной колонны, продольный разрез. Устройство состоит из корпуса, вы полненного из наружной 1 и внутренней 2 частей с возможностью их относительного осевого перемещения, шпинделя 3, упорного гребенчатого по шипника 4, циркуляционного клапана р золотникового типа и муфты .6 сцепления, например, кулачкового типа. На стыке составных частей корпуса размещен механизм 7 передачи крутящего момента, например, в виде подвижного шпоночного соединения. Наружная часть корпуса 1 в верхней части имеет выступы 8, взаимодействующие с ответными выступами 9 на внутренней части 2. Устройство работает следующим образом. . . Шпиндель устройства соединяют обычно на левой резьбе с цементируемой секцией обсадной колонны, а корпус устройства присоединяют к ниж ней трубе пусковой колонны из буриль ных труб. При этом вес обсадной колонны через подшипник 4, выступ 8 наружной части 2 корпуса, выступ 9 внутренней части корпуса 1 передается на бурильные трубы. В таком положении фиг. 1)указанную компоновку спускают в скважину и после допуска секции обсадкой колонны на проектную глубину приступают к- ее цементированию. Закачивают через пусковую коло ну последовательно буферную жидкость и тампонажный раствор. Вслед им пускают верхнюю секцию разделительной пробки и закачивают продавочную жидкость (.обычно буровой раствор) . При этом цементный раствор вытесняется за цементируемую обсадную колонну, згамещая в кольцевом пространстве буровой раствор. Верхняя секция разделительной пробки, выходя из пусковой колонны труб, соединяется с нижней секцией и вместе с ней идет по обсадной колонне до упорного кольца Стоп. При посадке пробок на кольцо Стоп, давление в колоннах резко повышается, что свидетельствует о том, что весь цементный раствор выте нен за колонну и процесс цементирования закончен. Затем подвесную колонну и корпус устройства приводят во вращение, пр этом золотник циркуляционного клапана 5 перемещается вверх по резьбе шпинделя и клапан после 10-15 оборо тов корпуса открывается (фиг.2). Да лее, не прекращая вращения пусковой колонны, восстанавливают циркуляцию и проводят промывку скважины .через отверстия циркуляционного клапана с целью вымыва из скважины цементного раствора, поднятого выше цементируемой секции обсадкой колонны. Во время ожидания затвердевания цементного раствора (ОЗЦ вращение колонны и промывку периодически прекращают и возобновляют, что исключает опасность прихвата пусковой колонны в открытом .стволе скважины. По окончании ОЗЦ промывку в вращение прекращают, пусковую колонну разгружают до собственного веса, опускают на 0,5-0,7 длины хода шпо ночного соединения 7 до полного зацепления муфты 6 сцепления и далее, включая вращение, вывинчивают шпиндель устройства из левой резьбы зацементированной секции обсадной колонны, отсоединяя от нее устройстство и пусковую колонну. При этом упорные бурты подшипника 4 в осевом направлении не перемещаются друг относительно друга. После этого пусковую колонну и устройство поднимают из скважины,а секция обсадной колонны остается подвешенной на цементном камне. За счет повышения грузоподъемности устройства расширяется область его применения. Появляется возможность спуска и цементирования одним размером предлагаемого устройства двухтрех размеров секций обсадных колонн. Следовательно, для обеспечения спуска и цементирования всего типоразмерного ряда секций обсадных колонн потребуется в два-три раза меньшая номенклатура типоразмеров устройств Э5ЕОГО назначения.Значит сокращаются расходы на разработку и постановку типоразмерного ряда устройств на производство. Увеличенная грузоподъемность предлагаемого устройства обеспечивает более высокую эффективность работы за счет уменьшения числа секций спускаемой колонны. Кроме того, не возникает перегрузка устройства при спуске и цементировании тяжелых секций, а следовательно, повышается надежность работы. При этом опускаемая колонна имеет меньшее число стыков, что повышает надежность обеспечения ее герметичности. Формула изобретения Устройство для подвески секций обсадных колонн на цементном камне, включающее корпус, состоящий из наружной и внутренней частей с узлом передачи крутящего момента от одной части к другой, шпиндель , упорный подшипник, циркуляционной клапан золотникового типа и муфту сцепления корпуса со шпинделем, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения

грузоподъемности устройства, эффективности и надежности его работы при использовании гребенчатого подшипника, наружная часть корпуса имеет выступы в верхней части, а внутренняя для взаимодействия с ними - ответные выступы, причем части корпуса установлены d возможностью осевого перемещения относительно друг друга.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз1

1. Левин Е.М.и Ваулин В.П.Спуск и. подвеска хвостовиков при креплении скважин. Грозный, Чечено-ингушское книжное издательство, 1970, с.66-86.

2.Булатов А.И.Справочник по креплению нефтяных и газовых скважим. М., Недра, 1977, с.123 (прототип.

А

/1